Đa dạng sinh học cá và mối quan hệ của chúng với chất lượng môi trường nước ở hồ chứa đồng mô ngải sơn, hà nội

Để đánh giá đúng hiện trạng thành phần loài cá và chất lượng nước của hồ chứa Đồng Mô – Ngải Sơn góp phần giúp chính quyền địa phương có những giải pháp hữu hiệu bảo tồn ĐDSH, phát triển

MỤC LỤC

KÝ HIỆU VÀ NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT……… i

DANH MỤC BẢNG ………ii

DANH MỤC HÌNH……….iii

MỞ ĐẦU………1

Chương I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Đa dạng sinh học và vai trò của đa dạng sinh học cá trong các hệ sinh thái nước……… ……… … 2

1.1.1 Khái niệm đa dạng sinh học……… … 2

1.1.2 ĐDSH ở Việt Nam……… ……….… 2

1.1.3 Vai trò của đa dạng sinh học cá trong các hệ sinh thái nước….… … 5

1.2 Đặc điểm đặc trưng của HST hồ chứa………… ……….……… 6

1.2.1 Các đặc trưng về hình thái, cấu tạo và điều kiện sống trong hồ chứa 6

1.2.2 Quá trình hình thành và phát triển của các quần xã sinh vật trong hồ chứa……… ……….……….8

1.2.3 Đa dạng sinh học của hệ sinh thái hồ……… …….…………10

1.3 Ảnh hưởng của một số yếu tố thủy lí, thủy hóa đối với thủy sinh vật ở HST hồ… ………11

1.3.1 Các yếu tố thủy lí………… ……… …….12

1.3.2 Các yếu tố thủy hóa……… … 13

1.4 Những nghiên cứu dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng nước trên thế giới và ở Việt Nam… ……… 17

1.4.1 Khái quát về chỉ thị sinh vật, chỉ số tổ hợp sinh học cá và khả năng sử

dụng các chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng môi trường

nước………17

1.4.2 Những nghiên cứu sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng môi trường nước…… ……… 21

1.5 Một số nét khái quát về khu vực nghiên cứu……… …… 23

1.5.1 Điều kiện tự nhiên……….……….……… 23

1.5.2 Điều kiện Kinh tế - Xã hội……….……… 26

1.5.3 Tài nguyên động, thực vật……….……….…29

CHƯƠNG 2:THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU30 2.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu……….30

2.1.1 Thời gian nghiên cứu……… 30

2.1.2 Địa điểm nghiên cứu……….30

2.2 Phương Pháp nghiên cứu……… 31

2.2.1 Phương pháp kế thừa……… 31

2.2.2 Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa……….31

2.2.3 Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm……… 32

2.2.4 Cơ sở đánh giá môi trường nước theo phương pháp thủy lí hóa…….34

2.2.5 Phương pháp dùng chỉ số tổ hợp sinh học dựa trên quần xã cá để đánh giá chất lượng môi trường nước………34

2.2.6 Phương pháp xử lý số liệu……… …….… 36

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN……… ………… 36

3.1 Thành phần loài cá ở vùng hồ Đồng Mô – Ngải Sơn………… ………… 37

3.1.1 Cấu trúc thành phần loài cá……….………….…………37

3.1.2 Tính đa dạng của khu hệ cá theo bậc phân loại……….……… 42 3.1.3 Tính đa dạng của khu hệ cá ở khu vực nghiên cứu so với một số khu

vực khác ……… …… 45 3.1.4 Tính chất độc đáo của cá ở khu vực nghiên cứu……… ………49 3.2 Biến động về thành phần loài cá theo thời gian ……… …… 49 3.3 Đánh giá chất lượng môi trường nước ở vùng hồ Đồng Mô – Ngải Sơn, Hà Nội qua các yếu tố thủy lý hóa……….….… 57 3.3.1 Các yếu tố thủy lý……… ……… 57 3.3.2 Các yếu tố thủy hóa……… ……….…….….… ….58 3.4 Sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng nước ở hồ Đồng Mô- Ngải Sơn……….……….….……… ………… 61 3.4.1 Ma trận các chỉ số tổ hợp sinh học cá ở hồ Đồng Mô- Ngải Sơn.… 61 3.4.2 Đánh giá chất lượng nước ở vùng hồ Đồng Mô- Ngải Sơn, Hà Nội năm 2013………….……… 62 3.4.3 So sánh kết quả đánh giá chất lượng nước bằng chỉ số tổ hợp sinh học

cá với kết quả đánh giá chất lượng nước bằng phương pháp thủy lý hóa……….………… 63 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……… 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO ………65

KÝ HIỆU VÀ NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT BOD5: Nhu cầu oxy sinh học

COD: Nhu cầu oxy hóa học

DO: Hàm lượng oxy hòa tan trong nước

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 Số lượng loài của các nhóm sinh vật đã biết ở Việt Nam năm 2010 3

Bảng 2 Phân chia hồ chứa nước ở Việt Nam theo kích thước 7

Bảng 3 Số lượng và diện tích các hồ chứa theo các vùng khác nhau ở Việt Nam 8

Bảng 4 Nhiệt độ trung bình, tối cao và tối thấp trong năm 24

Bảng 5 Độ ẩm tương đối các tháng trong năm 24

Bảng 6: Lượng mưa trung bình và số ngày mưa trong các tháng 25

Bảng 7 Tỷ lệ các hướng gió (%) và tốc độ gió trung bình (m/s) 25

Bảng 8 Một số chỉ tiêu dùng trong định loại 32

Bảng 9 Các mức độ về chất lượng nước của thủy vực theo tổng điểm các chỉ số IBI 34

Bảng 10 Thành phần loài cá ở hồ chứa Đồng Mô – Ngải Sơn, Hà Nội 36

Bảng 11 Tỷ lệ họ, giống, loài trong các bộ cá tại khu vực nghiên cứu 41

Bảng 12 Thành phần giống, loài trong các họ cá ở hồ chứa Đồng Mô, Hà Nội 42 Bảng 13 Số lượng loài, giống, họ và bộ cá tại khu vực nghiên cứu và ở một số

thủy vực khác tại Việt Nam ………… 45

Bảng 14 Danh sách các loài cá ngoại lai/ nhập nội ở hồ chứa Đồng Mô- Ngải Sơn….…47 Bảng 15 Sự biến động thành phần loài cá theo thời gian ở hồ chứa Đồng Mô - Ngải Sơn 49

Bảng 16 Danh sách loài cá xác định bổ sung vào năm 2013 so với năm 2004 .55

Bảng 17 Giá trị trung bình của các yếu tố thủy lý tại hồ đo ngày 16 tháng 9 năm 2013 56

Bảng 18 Giá trị trung bình về hàm lượng DO, COD và BOD5 trong nước ở khu vực nghiên cứu 57

Bảng 19 Giá trị trung bình một số muối hòa tan trong nước ở hồ chứa Đồng Mô –Ngải Sơn 58

Bảng 20 Giá trị trung bình về hàm lượng một số kim loại nặng trong nước ở hồ chứa Đồng Mô –Ngải Sơn 59

Bảng 21 Phân hạng cách tính điểm cho các chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng nước hồ chứa Đồng Mô- Ngải Sơn 60

Bảng 22 Ma trận chỉ số tổ hợp cá đánh giá chất lượng môi trường nước ở hồ chứa Đồng Mô – Ngải Sơn, Hà Nội 2013 61

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 Phân mức ĐDSH loài theo cấp độ cần bảo tồn 4 Hình 2 Khu vực hồ chứa Đồng Mô – Ngải Sơn 30 Hình 3 Tỷ lệ % các họ, giống, loài trong các bộ cá tại khu vực nghiên cứu 44 Hình 4 Biểu đồ so sánh số lượng loài, giống, họ, bộ cá tại khu vực nghiên cứu và ở các thủy vực khác tại Việt Nam 45

MỞ ĐẦU

Hồ Đồng Mô - Ngải Sơn là một hồ chứa lớn có diện tích khoảng 1260 ha với 21 đảo lớn nhỏ Hồ có vai trò quan trọng đối với huyện Ba Vì nói riêng và các vùng lân cận nói chung Trong đó, các chức năng và giá trị quan trọng như nạp và tiết nước ngầm, cung cấp nước ngọt, điều hòa khí hậu, hạn chế lũ lụt, tạo môi trường hoạt động cho nhiều ngành kinh tế như thủy sản, lâm nghiệp, du lịch Ngoài ra, hồ Đồng Mô

đang là nơi sống của loài rùa Rafetus swinhoeikhổng lồ quý hiếm trên thế giới Loài rùa này đang được Chương trình Bảo tồn Rùa Châu Á thực hiện công tác bảo tồn Hiện nay, cùng với sự phát triển của kinh tế- xã hội, môi trường nước có nguy cơ

bị ô nhiễm do rác thải, nước thải, thuốc trừ sâu, làm cho hệ động vật và thực vật thủy sinh, trong đó có cá có nguy cơ giảm sút Để đánh giá đúng hiện trạng thành phần loài

cá và chất lượng nước của hồ chứa Đồng Mô – Ngải Sơn góp phần giúp chính quyền địa phương có những giải pháp hữu hiệu bảo tồn ĐDSH, phát triển nghề cá và phát triển du lịch, chúng tôi thực hiện đề tài “Đa dạng sinh học cá và mối quan hệ của chúng với chất lượng môi trường nước ở hồ chứa Đồng Mô - Ngải Sơn, Hà Nội” với các nội dung nghiên cứu sau:

1 Xác định thành phần loài cá ở khu vực hồ chứa Đồng Mô- Ngải Sơn

2 Nghiên cứu sự biến động về thành phần loài và phân bố cá ở hồ chứa Đồng Mô- Ngải Sơn theo thời gian

3 Sử dụng chỉ số tổ hợp cá để đánh giá chất lượng nước ở vùng hồ Đồng Mô- Ngải Sơn

Chương I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Đa dạng sinh học và vai trò của đa dạng sinh học cá trong các hệ sinh thái nước

1.1.1 Khái niệm đa dạng sinh học

Thuật ngữ đa dạng sinh học (ĐDSH) lần đầu tiên được định nghĩa bởi Norse và McManus (1980) [42] Đến nay, có ít nhất 25 định nghĩa cho thuật ngữ “ĐDSH”

Định nghĩa do Quỹ Bảo tồn Thiên nhiên Thế giới (1989): “ĐDSH là sự phồn thịnh của sự sống trên trái đất, là hàng triệu loài thực vật, động vật và vi sinh vật, là những gen chứa đựng trong các loài và là những HST vô cùng phức tạp tồn tại trong môi trường” [19] Do vậy, ĐDSH bao gồm ba cấp độ: đa dạng gen, đa dạng loài, và đa đạng HST

Theo Công ước đa dạng sinh học, khái niệm ĐDSH có nghĩa là sự khác nhau giữa các sinh vật sống ở tất cả mọi nơi, bao gồm : Các HST trên cạn, trong đại dương

và các HST thủy vực khác, cũng như các phức hệ sinh thái mà các sinh vật là một thành phần,…Thuật ngữ này bao hàm sự đa dạng trong một loài (đa dạng di truyền hay còn gọi là đa dạng gen), giữa các loài (đa dạng loài) và các HST (đa dạng HST) [19]

Như vậy, ĐDSH được xét ở cả ba mức độ : mức độ phân tử (gen), mức độ cơ thể và mức độ HST [24]

1.1.2 ĐDSH ở Việt Nam

1.1.2.1 Đa dạng nguồn gen

Việt Nam là một trong 12 trung tâm nguồn gốc giống cây trồng và cũng là trung tâm thuần hóa vật nuôi nổi tiếng thế giới Ngân hàng gen cây trồng Quốc gia đang bảo tồn 12.300 giống của 115 cây trồng, trong đó có nhiều giống bản địa với nhiều đặc tính quý mà duy nhất chỉ có ở Việt Nam [3] Chương trình, mạng lưới quỹ gen được hình thành bảo tồn lưu giữ hơn 20.000 nguồn gen của 250 loài cây lương thực, thực phẩm, cây ăn quả, cây lâm nghiệp, cây dược liệu và một số cây trồng khác [4] Đề án “Lưu giữ nguồn gen và giống thủy sản” được thực hiện đã góp phần bảo tồn và lưu giữ khoảng 60 giống loài thủy sản, loài cá nước ngọt [4]

Đối với các loài cá có nguồn gốc từ nước ngoài được nhập và thuần dưỡng ở Việt Nam có khoảng 50 loài, trong đó có 35 loài cá cảnh còn lại là các loài cá nuôi lấy thịt [19]

1.1.2.2 Đa dạng loài

Việt Nam được quốc tế công nhận là một trong 16 quốc gia có tính ĐDSH cao nhất thế giới Với nhiều kiểu rừng, đầm lầy, sông suối, ao hồ, rạn san hô, đã tạo nên môi trường sống cho khoảng 10% tổng số loài sinh vật trên toàn thế giới, cũng như 10% tổng số loài chim và thú hoang dã trên thế giới trong khi Việt Nam chỉ chiếm 1% diện tích đất liến của thế giới [2] Thành phần và số lượng các loài sinh vật đã biết ở Việt Nam năm 2010 được thể hiện ở bảng 1

Bảng 1 Số lượng loài của các nhóm sinh vật đã biết ở Việt Nam năm 2010 [4]

7 Động vật không xương sống ở biển - Động vật nổi 657

- Động vật đáy Khoảng 6300

TT Nhóm sinh vật Số loài đã biết

về số loài thực vật và lưỡng cư suy giảm [4] Số lượng loài sinh vật cần được bảo tồn qua các giai đoạn từ năm 1992 đến năm 2007 được thể hiện ở hình 1

Hình 1 Phân mức ĐDSH loài theo cấp độ cần bảo tồn [4]

1.1.2.3 Đa dạng các hệ sinh thái

Việt Nam có các HST chính là: HST trên cạn, HST đất ngập nước, HST biển Trong các kiểu HST trên cạn thì rừng có sự đa dạng về thành phần loài cao nhất Trong đó, các kiểu và kiểu phụ thảm thực vật có tính ĐDSH cao hơn cả là kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới, kiểu rừng thưa cây lá rộng hơi khô nhiệt đới, kiểu phụ rừng trên núi đá vôi

HST đất ngập nước rất đa dạng, các kiểu đất ngập nước bao gồm:

- Đất ngập nước tự nhiên: 30 kiểu

- Đất ngập nước ven biển: 11 kiểu

- Đất ngập nước nhân tạo: 9 kiểu

Một số kiểu đất ngập nước có nguồn tài nguyên sinh vật và ĐDSH phong phú như đầm lầy than bùn, rừng ngập mặn, rạn san hô, đầm phá, các vùng đất ngập nước đồng bằng Sông Hồng, đất ngập nước đồng bằng sông Cửu Long [6]

1.1.3 Vai trò của đa dạng sinh học cá trong các hệ sinh thái nước

Đối với hệ sinh thái nước, cá có ý nghĩa và vai trò to lớn:

- Đảm bảo cân bằng sinh học trong các thủy vực từ đó tạo ra cân bằng sinh thái Mỗi loài cá là một mắt xích trong chuỗi và lưới thức ăn của các quần xã dưới nước, nó đảm bảo sự tuần hoàn vật chất và chuyển hóa năng lượng của các HST nước làm cho không một loài nào đó phát triển hoặc suy giảm số lượng một cách quá mức

- Là nguồn gen dự trữ

- Cung cấp nguồn thực phẩm phong phú cho con người Hiện nay HST hồ, ao

là nguồn cung cấp cá nước ngọt chủ yếu có chất lượng cao về thịt như cá Chép, cá Trắm, cá Mè

- Cung cấp nguồn dược liệu Ví dụ mật cá Trắm dùng làm thuốc sát trùng, dầu

cá Hồi…

- Đáp ứng nhu cầu thẩm mỹ của con người: Có nhiều loài cá được dùng làm cảnh Ở Việt Nam có khoảng 35 loài cá cảnh nhập từ nước ngoài

- Phục vụ cho nghiên cứu khoa học để phát triển nghề cá và bảo tồn ĐDSH: ví

dụ như sử dụng một số loài cá làm sinh vật chỉ thị môi trường nước; sử dụng chỉ số đa dạng sinh học cá IBI để đánh giá chất lượng môi trường nước [30]

1.2 Đặc điểm đặc trưng của HST hồ chứa

Hồ chứa hình thành do con người đắp đập ngăn dòng chảy ở vùng trung và thượng lưu các dòng sông [25]

1.2.1 Các đặc trưng về hình thái, cấu tạo và điều kiện sống trong hồ chứa

Hồ chứa có khối nước vận động rất chậm Theo chiều dọc hồ, tốc độ dòng chảy giảm dần từ đầu hồ đến cuối hồ Vì vậy, ở phần đầu hồ, tính chất dòng chảy thể hiện

rõ nét, nhưng ở cuối hồ, khối nước mang đặc trưng của nước đứng

Hình dạng hồ chứa kéo dài theo dòng chảy, đường bờ rất khúc khuỷu, uốn lượn tạo cho hồ có dạng cành cây Trên mặt hồ, lác đác nổi lên các đảo là những đỉnh đồi, núi không bị ngập chìm Nền đáy hồ thấp dần từ phía đầu hồ xuống cuối hồ, lặp lại diện mạo của thung lũng dòng sông và các lưu vực xung quanh bị ngập nước

Khối nước của hồ được chia làm hai phần: Phần nước hữu ích và phần nước chết Phần nước hữu ích của hồ luôn được đổi mới, phụ thuộc vào nguồn nước lưu vực dòng chảy cấp theo mùa cho hồ và nhu cầu sử dụng nước theo chế độ canh tác

Do mực nước hồ chứa dao động rất lớn nên vùng ven bờ trở nên bất lợi đối với đời sống sinh vật Ở đó thường không có mặt của đại đa số các loài động vật và thực vật đáy Hồ chứa có diện tích mặt nước rộng, gió thịnh hành trong các mùa thường gây sóng lớn, vỗ đập vào bờ, gây hủy hoại nơi sống ven hồ và gây xói lở, làm tăng độ đục của vùng nước nông ven bờ

Một chỉ số quan trọng của hồ chứa là hệ số đổi mới của khối nước (lưu lượng dòng chảy năm) phụ thuộc các sông, suối cung cấp nước cho hồ so với thể tích hồ Hệ

số này càng cao, khối nước càng được đổi mới nhanh, kéo theo sự dao động mực nước càng lớn, gây ảnh hưởng mạnh đến đời sống của thủy sinh vật trong hồ Ở những hồ

có dung tích nhỏ, hệ số đổi mới của nước nhanh hơn so với hệ số đổi mới của nước ở những hồ có dung tích lớn, làm cho điều kiện sống của các quần xã sinh vật trong hồ khó khăn và kém ổn định hơn Những hồ chứa được xây dựng trên những sông ở vùng

đồng bằng có hệ số đổi mới của khối nước thường dao động trong phạm vi 1- 10 Hơn nữa, giá trị đó càng lớn, điều kiện sống trong hồ chứa càng gần với điều kiện sống của dòng chảy

Tuổi thọ của hồ phụ thuộc vào tốc độ bồi lắng lòng hồ, do các vật liệu được dòng sông chuyển vào từ lưu vực xung quanh Tốc độ bồi lắng càng nhanh khi rừng đầu nguồn và rừng thuộc lưu vực gom nước cho hồ không được bảo vệ, bị chặt trắng Chính vì vậy, các hồ chứa của Việt Nam chỉ sau một số năm ngập nước, lòng hồ được tôn cao khá nhanh do khối lượng trầm tích đưa vào hồ ngày một nhiều từ các khu vực xung quanh mất rừng Hậu quả là trong mùa khô, vào những năm ít nước, dung tích hữu ích giảm nhiều, làm cho tuổi thọ của hồ bị rút ngắn so với tuổi thọ thiết kế [25]

Trong khoảng 30- 40 năm gần đây, hồ chứa ở nước ta phát triển khá nhiều, gồm khoảng 2.470 hồ có kích cỡ khác nhau với tổng diện tích 183.580 ha (Bảng 2)

Bảng 2 Phân chia hồ chứa nước ở Việt Nam theo kích thước [8]

(Theo viện điều tra của Viện kinh tế và quy hoạch thủy sản năm 1999)

Số lượng và diện tích hồ cũng có sự phân bố khác nhau theo các vùng (Bảng 3)

Bảng 3 Số lượng và diện tích các hồ chứa theo các vùng khác nhau ở Việt Nam [8]

Số tỉnh

Hồ chứa lớn ở Bắc Trung Bộ như: hồ Sông Mực, hồ Kẻ Gỗ, hồ Cẩm Ly

Các hồ chứa tiêu biểu ở Nam Trung Bộ là hồ Phú Ninh, hồ Núi I

Các hồ chứa tiêu biểu ở Tây Nguyên là hồ: Ea Kao, Yaly, Đắc Uy

Các hồ chứa tiêu biểu Đông Nam Bộ là hồ: Trị An, Dầu Tiếng

1.2.2 Quá trình hình thành và phát triển của các quần xã sinh vật trong hồ chứa [25]

Thành phần loài và số lượng sinh vật trong hồ chứa đứng vị trí trung gian giữa sinh vật dòng chảy và hồ tự nhiên Những hồ chứa được xây dựng từ thung lũng dòng chảy thì ở phần đầu hồ mang điều kiện sống của sông và những cư dân của nó vẫn được duy trì, còn ở cuối hồ điều kiện sống và cư dân mang đậm nét của hồ Trong giai đoạn đầu mới ngập nước, thành phần động vật gần giống với thành phần động vật của các thủy vực ban đầu trước khi ngập nước; càng về sau chúng càng biến đổi và mang những nét đặc trưng theo vùng địa lí của thủy vực

Quá trình hình thành của khu hệ thủy sinh vật hồ chứa trải qua ba giai đoạn:

- Giai đoạn đầu: là sự hủy diệt khu hệ sinh vật dòng chảy và những nhóm thủy sinh vật khác thuộc các HST đã từng tồn tại trong lòng hồ trước khi hồ tích nước Đây cũng là thời kì giàu dưỡng khi hồ mới ngập nước, trong hồ hàm lượng muối vô cơ và hữu cơ rất cao, sinh vật trong hồ ưu thế thuộc về các dạng sống nổi Đối với động vật đáy, ấu trùng Chironomidae chiếm ưu thế ngay ở những ngày đầu mới ngập nước, còn Zooplankton, Crustacea và Rotatoria phát triển rất mạnh nhờ nguồn thức ăn có sẵn trong hồ

- Giai đoạn 2: Điều kiện sống trong hồ ổn định dần, ổ sinh thái của các loài và mối quan hệ của chúng được xác lập, thành phần các loài đi vào trạng thái ổn định, liên quan đến sự mất đi của các loài ưa nước chảy, nhưng thế vào đó là sự ưu thế của các loài có nguồn gốc đầm hồ Quá trình khoáng hóa giảm, nhưng sự lắng đọng trầm tích tăng lên, nước phân tầng trong các hồ sâu, do đó năng suất sinh học của hồ giảm dần

Giai đoạn 3: Hồ bước vào trạng thái cân bằng ổn định, sự khoáng hóa kết thúc

Do các loài sinh vật hồ chứa đã hoàn thành sự phân chia nơi ở và nguồn dinh dưỡng nên các mối quan hệ giữa các loài và số lượng cá thể của mỗi loài cũng như mối quan

hệ sinh học khác giữa các loài được xác lập Ở giai đoạn này mới chính thức hình thành sinh vật đáy với sự tập trung trên nền đáy hồ một khu hệ đơn điệu Quá trình này diễn ra 3-4 năm kể từ khi hồ tích nước và đi kèm với điều đó là sự suy giảm mạnh sinh khối của động vật đáy; đồng thời thành phần loài của Zooplankton cũng nghèo đi

rõ rệt Giai đoạn này năng suất sinh học của hồ thấp và ổn định, phù hợp với điều kiện địa lý của vùng

Plankton chủ yếu là Bacteria, Cyanophyta, Bacillariophyta, Chlorophyta, Infusoria, Rotatoria, và Crustacea

- Phytoplankton trong hồ thay đổi liên quan chặt chẽ với độ đục và chế độ chiếu sáng của tầng nước Ở phần giữa và cuối hồ, Phytoplankton nghèo do nguồn muối khoáng và các phân tử hữu cơ bị lắng chìm xuống đáy sâu, không quay trở lại chu trình Ở những hồ chứa vùng ôn đới, trong tầng được chiếu sáng thường gặp các đại diện của Diatomae (Melosia và Asterinella), Cyanophyta (Anabaena,

Aphanizomenon và Mycrocystis), Chlorophyta (Eudorina, Pediastrum và Chlamydomonas) Trong mùa lạnh, vai trò của Diatomae trở nên ưu thế, còn vào mùa

hè là Chlorophyta

- Zooplankton gồm các đại diện chính là Trùng roi không màu, Infusoria, Rotatoria, Cladocera và Copepoda Ở các hồ chứa vĩ độ thấp, trong thành phần của Zooplankton còn gặp nhiều ấu trùng động vật đáy, nhất là ấu trùng côn trùng sống trong nước

- Sinh vật đáy và Periphyton trong hồ chứa khá phong phú đối với các hồ được hình thành từ các sông đồng bằng, nhưng càng về sau càng giảm do độ đục ở đáy cao hơn và các phần tử lắng đọng xuống đáy ngày một nhiều Những hồ chứa nhỏ, hệ số đổi mới của nước cao, sinh vật đáy nghèo hơn so với những hồ lớn vì nền đáy và khối nước của hồ nhỏ rất kém ổn định

- Phytobenthos tập trung chủ yếu ở ven bờ, nơi ít sóng gió và độ đục giảm, gồm phần lớn là các cây thân thảo như: lau, sậy, lác

- Zoobenthos trong các hồ khác với Zoobenthos của dòng chảy bởi sự có mặt phong phú của những loài sống dưới nước thứ sinh, với các đại diện chủ yếu là ấu trùng côn trùng, đặc biệt là Chironomidae

- Động vật Nekton gặp chủ yếu trong hồ là cá Ở giai đoạn đầu, nhóm cá nổi rất phong phú liên quan đến nguồn thức ăn nổi giàu có Những nhóm loài Reophil càng

về sau càng giảm và thay vào đó là những loài ưa nước đứng Không những thế, những loài Phytophil nghèo đi vì điều kiện đẻ trứng không thuận lợi do thực vật ven

bờ bị hủy hoại

Ở các hồ chứa nước ta, sau khi ngập nước, nhiều loài cá nuôi được thả vào như: trắm cỏ, cá trôi, cá rô phi, mè trắng, mè hoa, cá chép….để tận dụng nguồn thức ăn giàu có ban đầu nên sản lượng khai thác của chúng đóng vai trò chủ yếu Sau một số năm, khả năng bổ sung giống giảm dần, sản lượng cá khai thác cũng giảm theo và các thành phần loài cá của khu hệ dần trở về trạng thái tự nhiên

1.2.3 Đa dạng sinh học của hệ sinh thái hồ

ĐDSH trong các hồ tự nhiên và nhân tạo khác cơ bản với các hệ thống sông, biển hoặc trên đất liền Các sinh vật trong đất liền hoặc trong sông, biển sống trong các môi trường mà ít nhiều có sự liên tục trên một vùng rộng lớn, và các loài sẽ có sự điều chỉnh nhất định trong phạm vi phân bố của chúng khi các điều kiện khí hậu hoặc sinh thái bị thay đổi Còn những nơi cư trú nước ngọt ở các hồ là không liên tục Vì vậy, nhiều loài sinh vật nước ngọt trong hồ không di chuyển dễ dàng qua vùng đất liền

do hồ là đơn vị riêng biệt Điều này gây ra các ảnh hưởng:

- Các loài phải tiếp tục tồn tại khi có những thay đổi về khí hậu và sinh thái ở nơi cư trú

- ĐDSH trong hồ thường có tính địa phương hóa cao, thậm chí các hệ thống hồ

và suối nhỏ cũng thường có những dạng sống tiến hóa đơn nhất và có tính địa phương

- Đa dạng loài trong các hồ tự nhiên thường cao, ngay cả những vùng có số lượng loài tại từng địa điểm cụ thể thấp Điều này do có sự khác nhau về thành phần loài giữa các địa điểm

- Có tính đặc hữu cao và khá đa dạng về thành phần loài

- Đa dạng di truyển thể hiện ở mức độ đa dạng về kiểu hình của các loài Số lượng loài càng nhiều thì đa dạng di truyền càng lớn

Các kiểu gen của nhiều loài sinh vật ở Việt Nam thường có nhiều biến dị, đột biến, vì vậy có nhiều kiểu hình đa dạng phong phú Ngay cả khi cùng một kiểu gen, ở sinh vật thủy sinh cũng biểu hiện ra nhiều kiểu hình khác nhau phụ thuộc vào sự phức tạp của các HST hồ và điều kiện tự nhiên, khí hậu, môi trường khác biệt giữa các vùng miền có hồ phân bố [25]

1.3 Ảnh hưởng của một số yếu tố thủy lí, thủy hóa đối với thủy sinh vật ở HST

hồ

Ở hồ có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến ĐDSH cá như: các đặc tính cơ lí học (áp lực nước, độ nhớt, sức căng bề mặt, ánh sáng, nhiệt độ,…), đặc tính thủy học (sự vận động của khối nước trong thủy vực), các đặc tính thủy hóa học của nước (chất hòa tan, chất vẩn, pH,…), đặc tính nền đáy, các yếu tố hữu sinh,…Trong phạm vi luận văn

này chúng tôi chỉ đề cập đến các yếu tố thủy lí, thủy hóa có ảnh hưởng mạnh mẽ tới ĐDSH cá như: nhiệt độ, độ đục, pH, chất hòa tan và một số kim loại nặng

1.3.1 Các yếu tố thủy lí

- Nhiệt độ nước:

Nhiệt độ nước thay đổi theo mùa, có ảnh hưởng lớn và mang tính quyết định đối với đời sống thủy sinh vật Trong đời sống cá thể, nhiệt độ ảnh hưởng tới tốc độ trao đổi chất do ảnh hưởng đến hoạt động của các enzim theo định luật Vanhoff Do vậy, chế độ nhiệt trong thủy vực ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng, phát triển và sinh sản của thủy sinh vật Cùng với nồng độ muối, chế độ nhiệt quyết định sự phân bố theo vĩ độ của các thủy sinh vật trong các thủy vực [26]

- Độ đục:

Độ đục gây ra bởi các phần lơ lửng khác nhau trong thủy vực Nó rất quan trọng với hệ thống thủy sinh vật ở nước, vì nó làm giảm khả năng xuyên sâu của ánh sáng bề mặt, qua đó ảnh hưởng tới giới hạn quang hợp, tầm nhìn của các động vật sống trong nước [26] Khi quang hợp bị giới hạn thì sự sống của hệ thực vật cũng bị giới hạn theo làm cho các sinh vật tiêu thụ ở các bậc khác nhau trong đó có cá cũng bị suy giảm Hệ số hấp thụ ánh sáng của nước tỉ lệ nghịch với độ trong của nước Đa số các hồ nước sạch có độ trong khoảng từ 6 -10m Nhiều hồ tự nhiên và hồ chứa có độ trong của nước rất thấp, chỉ trong khoảng 1 -3m [26]

- Ánh sáng và sự chiếu sáng trong nước:

Ánh sáng và sự chiếu sáng trong nước điều chỉnh sự tồn tại và phát triển đời sống sinh vật Ánh sáng tác động lên đời sống sinh vật qua các dấu hiệu: đặc tính của ánh sáng, năng lượng tác động, thời gian tác động Ánh sáng chiếu xuống nước bị hấp thụ ngay ở lớp nước mặt dày 1m tới 50% và phản xạ lại vào khí quyển Càng xuống sâu, cường độ chiếu sáng, thành phần ánh sáng và thời gian chiếu sáng càng giảm Độ trong càng lớn thì bức xạ bề mặt xâm nhập càng sâu Ánh sáng hồng ngoại tạo nhiệt quan trọng cho các HST nước Ánh sáng tán xạ trong nước là phần năng lượng bổ sung cho quá trình quang hợp và các hoạt động cần ánh sáng khác của thủy sinh vật [25]

1.3.2 Các yếu tố thủy hóa

1.3.2.1 pH

Hoạt động sống của thủy sinh vật như quang hợp, hô hấp làm thay đổi độ pH của nước trong thủy vực Ngược lại, pH của nước ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp tới sự phân bố và hoạt động sống của thủy sinh vật Độ pH thay đổi làm thay đổi cân bằng các hệ thống hóa học trong nước, qua đó gián tiếp ảnh hưởng tới đời sống của thủy sinh vật Ví dụ, pH axit làm muối Fe hòa tan nhiều trong nước gây độc cho thủy sinh vật [26]

Riêng đối với cá thì mang là cơ quan đầu tiên dễ chịu tác động của axit Khi cá sống trong môi trường axit thấp, lượng chất nhầy trên bề mặt mang cá tăng Từ đó gây trở ngại cho sự trao đổi các khí hô hấp và các ion qua mang Vì vậy, sự phá vỡ cân bằng axit trong máu cá dẫn đến hô hấp không bình thường làm giảm lượng muối trong máu, gây quá trình thấm lọc không bình thường Đây là triệu chứng khá phổ biến khi

cá bị sốc axit Tuy nhiên, khi pH thấp, nồng độ ion nhôm tăng, thậm chí tăng gấp nhiều lần so với bình thường, tăng khả năng gây độc của nhôm Ở pH cao, mang cá, mắt cá cũng rất nhạy cảm [27]

Điểm gây chết của pH nằm ngoài khoảng 4 < pH < 11 Với độ pH từ 4 – 4,5, cá phát triển chậm Vào buổi sáng, giá trị pH của môi trường thay đổi trong khoảng 6,5 -

9 được coi là phù hợp nhất cho cá sinh trưởng và phát triển [32, 45]

Nếu cá bị chuyển nhanh chóng từ môi trường này sang môi trường nước khác

có sự khác nhau nhiều về pH thì cá bị sốc hoặc chết, ngay cả khi pH của môi trường mới chuyển sang trong khoảng chịu đựng thông thường của loài cá đó

Trong nuôi trồng thủy sản, ảnh hưởng trực tiếp của pH cao hay thấp thường ít quan trọng hơn ảnh hưởng gián tiếp của pH Trong nhiều vực nước có độ kiềm thấp,

pH không đủ thấp để gây hại cho cá nhưng nó có thể làm giảm lượng photpho và CO2

hòa tan rất cần thiết cho thực vật nổi pH cao ở những thủy vực này làm tăng tỷ lệ đạm tổng số ở dạng NH3 gây độc cho cá [43]

1.3.2.2 Các chất hòa tan

* Các chất vô cơ hòa tan trong nước thiên nhiên gồm ba thành phần:

- Thành phần chủ yếu của chất vô cơ hòa tan trong nước thiên nhiên là muối Trong nước ngọt, thành phần này chiếm tới 90 - 95% Thành phần muối cơ bản là muối Clorua, muối sunfat cacbonat, và muối hydrocacbonat của Na, Mg, Ca, K Các muối này tồn tại trong nước thiên nhiên dưới dạng ion

- Các nguyên tố tạo sinh (biogen) gồm các hợp chất vô cơ và hữu cơ hòa tan của N, P, Si, cần thiết cho sự tạo thành cơ thể sống Nitơ trong nước là NH4+, NO2ˉ ,

NO3

ˉ

và ở dạng các chất hữu cơ hòa tan và không hòa tan trong nước được tảo và vi khuẩn hấp thụ cho sinh trưởng Photpho trong hồ ở dạng vô cơ và hữu cơ hòa tan hoặc không hòa tan trong nước dưới dạng HPO42- và các dẫn xuất của nó Si dạng hòa tan

có thể là H4SiO4 và các dẫn xuất của nó Ngoài ra, còn có một số muối dinh dưỡng khác như: Na, Ca, K, Mg,…

- Các nguyên tố vi lượng chỉ cần một lượng rất nhỏ nhưng không thể thiếu đối với đời sống thủy sinh vật vì các nguyên tố này là thành phần của các enzim trực tiếp tham gia các phản ứng sinh hóa trong quang hợp Các nguyên tố vi lượng phổ biến là:

Fe, Ni, Pb, Cu, Mn, Co,… [25]

* Các chất khí hòa tan

Các chất khí hòa tan trong nước thường gặp có hàm lượng cao là: O2, CO2, N2,

CH4, H2S, NH3, H2 Mức độ hòa tan của chúng phụ thuộc vào áp suất khí quyển và trạng thái khối nước

Các chất khí O2, CO2, N2 đi từ không khí vào nước do các quá trình sống của thủy sinh vật và các quá trình chuyển hóa vật chất xảy ra trong thủy vực tạo ra CO2,

CH4, H2S, NH3, H2 hoặc do quá trình phân giải khí quyển và chuyển hóa ở các lớp đất sâu dưới tác dụng của nhiệt độ cao và áp lực cao tạo ra CO2, CO, H2S, NH3, HCl Đối với nước mặt, hai nguồn gốc đầu là chủ yếu; còn đối với nước ngầm nguồn gốc thứ ba

do khuếch tán từ nước vào khí quyển và do các phản ứng sinh hóa các chất xảy ra trong nước và nền đáy

Độ hòa tan của oxi (O2) từ khí quyển vào nước, hệ số hấp thụ, hàm lượng chuẩn của O2 tỷ lệ nghịch với sự tăng nhiệt độ và hàm lượng muối

Hàm lượng O2 thay đổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố, đặc biệt là ở tầng quang hợp bão hòa O2 trong thời gian được chiếu sáng Sự phân bố O2 trong thủy vực thay đổi bởi sự xáo trộn của khối nước Khi nước bị phân tầng, vùng hypolimnion thường thiếu O2, nhất là trong các hồ giàu dưỡng và vùng đáy giàu các chất hữu cơ

Ở nhiều thủy vực nội địa, oxi nằm trong các hợp chất hóa trị cao kém hòa tan như

Fe2O3, Mn2O3 nhưng có ý nghĩa lớn trong sự vận chuyển oxi giữa các tầng nước mặt

và đáy sâu, nơi giàu chất hữu cơ Khi bị lắng xuống đáy, Fe2O3, Mn2O3 bị khử thành các oxit hóa trị thấp (FeO, MnO) dễ hòa tan trở lại tầng nước giàu oxi nên chúng lấy lại oxi và lắng xuống đáy Sự luân chuyển đó tạo thuận lợi cho các quá trình hô hấp kị khí và các phản ứng hóa học ở tầng không có oxi

Trong các thủy vực nước đứng, nhất là những nơi nước nông, hàm lượng oxi thường rất thấp và không ổn định [25]

- Khí Cacbonic:

Quá trình hô hấp của thủy sinh vật cung cấp CO2 cho nước và còn do xâm nhập vào từ khí quyển, sự phân giải các chất (chủ yếu từ các chất hữu cơ chứa cacbon)

CO2 hòa tan trong nước được tiêu thụ trong quá trình quang hợp của thực vật thủy sinh

và sự tạo thành muối bicacbonat (HCO3

Các tầng nước trên mặt thường giàu oxi, có khi tới bão hòa rồi giảm dần theo

độ sâu Các tầng nước sâu thường giàu CO2 và nghèo O2 [27]

Trong nước, CO2 và các dẫn xuất của nó tạo nên một hệ đệm, duy trì tính ổn định giá trị pH môi trường, thuận lợi cho đời sống của thủy sinh vật, những loài chỉ phát triển tốt trong giới hạn pH từ 6,5- 8,5

Động vật cũng cần một lượng nhỏ CO2 để điều hòa quá trình trao đổi chất và tổng hợp các chất hữu cơ khác CO2 tham gia hình thành protein, lipit, gluxit, axit nucleic và các chất khác Tuy nhiên, hàm lượng CO2 tự do cao trong nước, nhất là ở các thủy vực giàu dưỡng, lại gây độc cho đời sống động vật [25]

* Các chất hữu cơ hòa tan đo bằng chỉ số COD

Các chất hữu cơ hòa tan trong nước chủ yếu là các humic, ít hơn là các loại đường, amino axit, vitamin cũng như dẫn xuất linh động của các hợp chất hữu cơ khác được sản sinh trong quá trình trao đổi chất của thủy sinh vật Chất hữu cơ hòa tan trong các thủy vực nước ngọt đạt từ 90- 98%

Lượng đáng kể chất hữu cơ hòa tan chỉ được sử dụng bởi vi khuẩn và các loài nấm Tốc độ phân hủy chất humic của vi sinh vật có thể tăng nhờ thay đổi nguồn chiếu sáng Tốc độ này rất cao dưới tác động của tia tử ngoại (Millea, 1978) [25]

Nhiều loài sinh vật có khả năng đồng hóa được các chất như: đường, vitamin, axit amin và những chất hữu cơ hòa tan trong nước bằng con đường thẩm thấu Các chất hữu cơ hòa tan thường kết tụ lại tạo nên khối lượng lớn, thuận lợi cho dinh dưỡng của sinh vật [25]

* Các chất lơ lửng trong nước

Những chất lơ lửng trong nước có nguồn gốc hữu cơ dưới dạng huyền phù được nhập vào từ nơi khác hoặc từ đáy chuyển lên Cặn vẩn (Detrit chiếm 8- 10% lượng chất hữu cơ hòa tan trong nước) có vai trò rất quan trọng trong đời sống của nhiều loài sinh vật, nhất là động vật ăn lọc như: trùng bánh xe, giáp xác, thân mềm, da gai,…Những chất này được làm giàu bằng sinh khối các loài sống trên đó và các vitamin, axit amin, enzym, hormone,…do hoạt động trao đổi chất của sinh vật Lượng chất lơ lửng trong nước nhiều gây cản trở cho quá trình quang hợp, còn khi lắng đọng, gây hủy hoại nơi sống của sinh vật đáy và ảnh hưởng đến lối dinh dưỡng của các loài

ăn lọc [25]

1.4 Những nghiên cứu dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng nước trên thế giới và ở Việt Nam

1.4.1 Khái quát về chỉ thị sinh vật, chỉ số tổ hợp sinh học cá và khả năng sử dụng các chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng môi trường nước

1.4.1.1 Khái quát về chỉ thị sinh vật

Sinh vật chỉ thị là những sinh vật mẫn cảm với điều kiện sinh lý, sinh hóa, nghĩa là chúng hoặc hiện diện hoặc thay đổi hình thái, sinh lý, tập tính, số lượng cá thể

do môi trường bị ô nhiễm hay môi trường bị xáo trộn Sinh vật chỉ thị gồm các loại: sinh vật cảm ứng và sinh vật tích tụ

* Sinh vật cảm ứng: Là những sinh vật chỉ thị có thể tiếp tục hiện diện trong môi trường ô nhiễm thích ứng, phù hợp với tính chất của sinh vật chỉ thị, song có ít nhiều biến đổi do tác động của chất ô nhiễm như giảm tốc độ sinh trưởng, giảm khả năng sinh sản, biến đổi tập tính…

* Sinh vật tích tụ: Có tính chất chỉ thị trong môi trường thích ứng và có khả năng tích tụ một số chất ô nhiễm nào đó trong cơ thể chúng với hàm lượng cao hơn nhiều lần so với môi trường bên ngoài Bằng phương pháp phân tích hóa sinh mô cơ thể có thể phát hiện và đánh giá các chất ô nhiễm này dễ dàng hơn nhiều so với phương pháp phân tích thủy hóa

Tính chỉ thị môi trường của sinh vật có những thuộc tính cơ bản sau:

- Tính chỉ thị môi trường của sinh vật dựa trên khả năng chống chịu của sinh vật với các yếu tố vô sinh của môi trường và tác động tổng hợp của chúng

- Tính chỉ thị môi trường của sinh vật được thể hiện ở các bậc khác nhau: cá thể, quần thể, quần xã…

+ Mức cá thể: Chất gây ô nhiễm hủy hoại chức năng sinh lý và làm thay đổi tập tính, giảm nhịp điệu tăng trưởng, tăng mức tử vong

+ Mức quần thể: Chất gây ô nhiễm làm giảm số lượng và sinh vật lượng,, giảm mức sinh sản, tăng mức tử vong, làm biến động số lượng không theo một chu kì nào

Do đó sinh vật không thể thích ứng được, không thể điều hòa được trạng thái tồn tại của mình

+ Mức quần xã: Chất gây ô nhiễm làm thay đổi về cấu trúc và hoạt động chức năng của nó Chỉ cần một khâu nào đó trong quần xã bị tổn thuơng thì toàn bộ quần xã mất cân bằng, dễ dàng bị suy thoái và diệt vong Khi đó quần xã bị hủy hoại, cả hệ sinh thái cũng bị hủy hoại theo, các quần thể bị diệt vong, tính đa dạng sinh học và đa dạng di truyền cũng giảm và biến mất [15]

- Khả năng tích tụ các chất của sinh vật (còn gọi là hệ số tích tụ) đôi khi rất cao Dù trong môi trường hàm lượng chất gây hại thấp và sinh vật tích tụ ít nhưng do hiện tượng “khuếch đại sinh học” hàm lượng qua xích thức ăn mà các sinh vật ở bậc dinh dưỡng cao hơn, kể cả con người, có thể bị ngộ độc rất lớn khi sử dụng sinh vật

đó làm thức ăn [15]

1.4.1.2 Khái quát về chỉ số tổ hợp sinh học

Khi so sánh các kết quả đánh giá chất lượng môi trường nước bằng các phương pháp vật lí, hóa học và sinh học thì Cục môi trường Mỹ (EPA) nhận thấy rằng, 50% trường hợp suy giảm môi trường nhận biết bằng các chỉ số sinh học trùng với sự suy giảm các chỉ số hóa học Ngược lại, chỉ có 3% trường hợp nhận biết bằng các chỉ số hóa học trùng với các chuẩn mực sinh học Từ đó EPA kết luận dùng chỉ số

tổ hợp sinh học để đánh giá môi trường nước có nhiều ưu điểm, thuận lợi và chính xác hơn Phương pháp này ngày càng được nhiều người sử dụng [22]

Chỉ số tổ hợp sinh học (IBI- Index of Bioctic Integrity) sử dụng phương pháp

so sánh để đo trạng thái của một hệ thống sống như hệ sinh thái (Moyle và Randall, 1998) [43] Các giá trị IBI được lập ra dựa trên hầu hết các thuộc tính hệ thống sống

mà có chứa thông tin về cấu trúc, chức năng và tổ chức của các quần xã sinh vật (Osborne và các cộng sự, 1992) Nhờ có các thuộc tính này mà IBI phản ánh được các thành phần của hệ sinh thái, kết cấu nơi sống và cấu trúc dinh dưỡng, sức sống cá thể

và sự phong phú loài [34]

Phương pháp IBI là phương pháp tính điểm cho 12 chỉ số thuộc 3 nhóm: thành phần loài và sự giàu có về loài, cấu trúc dinh dưỡng, sự ưu thế vể điều kiện sống Sau

đó dựa vào tổng điểm của IBI để đánh giá môi trường hoặc sức khỏe của hệ sinh thái theo các cấp độ khác nhau [31, 36] Tuy nhiên, tùy điều kiện từng vùng mà có thể thay đổi các chỉ số sao cho phù hợp [39]

Việc sử dụng các phương pháp sinh học để đánh giá chất lượng môi trường nước có nhiều ưu điểm hơn các phương pháp khác:

- Phương pháp phân tích lí, hóa học xác định các yếu tố riêng lẻ trong môi trường nước ô nhiễm Tác động này rất khác với tác động tổng hợp của toàn bộ các yếu tố Tác động tổng hợp chỉ được thể hiện qua các dữ liệu sinh học, do phương pháp sinh học thu được trên cá thể sinh vật hoăc qua quần xã sinh vật trong môi trường nước bị ô nhiễm [27]

- Phương pháp phân tích lí hóa học xác định chất lượng môi trường nước chỉ ở một thời điểm tức thời nhưng các chất ô nhiễm có thể biến đổi hoàn toàn theo thời gian Trong khi đó, phương pháp sinh học thể hiện được chất lượng môi trường nước qua một quá trình diễn ra trong một thời gian nhất định đủ cho một vài chu kì sống của sinh vật chỉ thị [39, 40]

- Các phương pháp phân tích lí hóa học hiện nay chưa có khả năng xác định các chất có hàm lượng siêu nhỏ trong môi trường nước năm dưới giới hạn phân tích, trong khi đó phương pháp sinh học có khả năng gián tiếp xác định được các chất có hàm lượng siêu nhỏ, dựa vào khả năng tích tụ sinh học của sinh vật chỉ thị [36]

- Có đến hơn 1.500 chất ô nhiễm được thải vào trong môi trường nước, song chỉ có 25 chất trong số đó là được xác định bằng phương pháp thủy lí hóa Với số lượng lớn các chất độc hại như vậy thì không phải cách phân tích lí, hóa nào cũng có thể kiểm soát được các hóa chất thực tế đang gây ô nhiễm [27]

1.4.1.3 Khả năng sử dụng các chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng môi trường nước

Những nghiên cứu sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học IBI đã được ứng dụng ở nhiều sinh vật khác nhau như: cá, động vật không xương sống, sự kết hợp giữa cá và những sinh vật khác [31] Nhưng chỉ số tổ hợp sinh học cá được ứng dụng nhiều nhất

vì cá có nhiều ưu điểm sau:

Cá là động vật có xương sống ở nước Cá có trong hầu hết các loại hình thủy vực Ra khỏi nước, cá sẽ chết ngạt sau một thời gian Nhiệt độ và hàm lượng oxi, hàm lượng chất dinh dưỡng, các chất độc trong nước ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của

cá Các loài cá khác nhau có giới hạn nhiệt và nhu cầu oxi khác nhau Một số loài nhạy cảm với môi trường ô nhiễm Cá là một mắt xích quan trọng trong lưới thức ăn thuỷ vực và có vai trò rất quan trọng trong chu trình vật chất và năng lượng

Phương pháp sử dụng cá làm sinh vật chỉ thị có những ưu điểm sau:

- Cá là sinh vật chỉ thị trong thời gian dài (vài năm) và phản ánh điều kiện môi trường sống rộng vì chúng sống tương đối lâu và di chuyển nhiều

- Các mẫu cá thu thập được gồm các loài cá đại diện cho các khâu khác nhau trong chuỗi thức ăn (cá ăn tạp, cá ăn mùn bã hữu cơ, cá ăn động vật phù du, cá ăn thủy sinh vật bậc cao, cá dữ ăn cá) Chúng tổ hợp được các mắt xích thức ăn từ bậc thấp đến bậc cao, vì thế cấu trúc thành phần khu hệ cá phản ánh tổng hợp các điều kiện môi trường sống

- Nhiều loài cá nằm ở phần chóp của chuỗi thức ăn trong thủy vực và chúng lại được con người sử dụng làm thực phẩm, vì vậy cá là đối tượng quan trọng dễ nhận biết và được sử dụng để đánh giá ô nhiễm

- Cá là đối tượng dễ thu thập mẫu và dễ phân loại đến loài Các mẫu cá có thể phân loại, đếm ngay tại hiện trường và thả trở lại môi trường nước

- Các khóa phân loại cá chuẩn thường có sẵn hơn là sách phân loại đối với các nhóm thủy sinh vật khác

- Con người biết rõ hơn môi trường sống của nhiều loài cá so với môi trường sống của thủy sinh vật khác

Vì vậy dùng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng nước là một biện pháp rẻ tiền, có hiệu quả được áp dụng ở Mỹ và nhiều nước khác trong đó có Việt Nam [22]

1.4.2 Những nghiên cứu sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lượng môi trường nước

1.4.2.1 Trên thế giới

IBI được các nhà khoa học sử dụng ở nhiều nơi trên thế giới Tại Mỹ có trên 30 bang đã sử dụng IBI (Karr 1981) [31] Lần đầu tiên IBI được sử dụng để đánh giá chất lượng môi trường nước ở các dòng suối thuộc Midwestern (Mỹ) Sau đó nó được biến đổi và sử dụng ở Canada, Mehico, Pháp, Ấn độ,…[31] Ở Nam Carlina Coastal Plain, IBI được sử dụng để đánh giá tác động của môi trường (Paller và các cộng sự, 1996) [31] IBI được Klayhans (1996) sử dụng ở các dòng sông thuộc Nam Phi IBI còn được áp dụng tốt trong việc xác định chất lượng nước của sông Kavango Namibia Adams và các cộng sự (1992) đã so sánh các quần thể cá dọc theo một dòng sông ô nhiễm Hall và các cộng sự (1994) đã sử dụng IBI để so sánh các quần thể cá ở các dòng suối thuộc Maryland Coastal Plain [31]

Kerans và Karr (1994) đã sử dụng IBI để xác định các điều kiện sống ở các dòng suối thuộc Tennesee; Frenzel và Swanson (1996) sử dụng IBI ở các thủy vực trung tâm Nebraska (Mỹ) Ganasan và Hughes (1998) đã sử dụng IBI ở các con sông thuộc Trung Ấn [31]

Fausch và cộng sự (1984) sử dụng 12 chỉ số để tính IBI Khi đánh giá suy thoái môi trường sông vùng đồng bằng miền Tây, Bramblett et all (1991) dùng 9 chỉ số John Lyon (1992) đã dùng 12 chỉ số để kiểm định sinh học qua IBI đối với vùng nước

ấm Winconsin Robert M Gughes và J Gammon (1987) khi nghiên cứu vùng sông Willamette có nêu chỉ số IWB (Index of well being) và IBI dùng 13 chỉ số John Lyon, Sonia Navarro et all (1997) khi tính IBI đối với suối và sông vùng trung tâm phía Tây Mexico đã dùng 10 chỉ số Khi dùng chỉ số IBI để đánh giá môi trường sông Xen ở Pháp, Oberdoff và Hughes (1992) đã sử dụng 12 chỉ số Ganasan và Hughes (1997) đã sử dụng 12 chỉ số IBI ở sông Khan và sông Kshipra thuộc Ấn Độ [22] 1.4.2.2 Ở Việt Nam

Nguyễn Kiêm Sơn đã sử dụng 12 chỉ số IBI cho khu hệ cá suối thuộc vườn Quốc Gia Tam Đảo [22] Nguyễn Kiêm Sơn cũng sử dụng 12 chỉ số IBI để đánh giá hiện trạng môi trường nước và thành phần loài cá ở sông Bồ, Thừa Thiên Huế [23] Nguyễn Thành Nam, Nguyễn Kiều Oanh, Nguyễn Xuân Huấn, 2010 đã áp dụng 12 chỉ số IBI để đánh giá chất lượng nước suối khu bảo tồn thiên nhiên Vĩnh cửu, tỉnh Đồng Nai [16] Nguyễn Thị Nam Hiền sử dụng 12 chỉ số IBI để đánh giá chất lượng

môi trường nước sông Chu, tỉnh Thanh Hóa [10] Còn có Đào Thị Nga sử dụng 12 chỉ

số IBI cho khu hệ cá ở vùng hồ Quan Sơn, huyện Mỹ Đức, Hà Nội [17] Nguyễn Thị Mai Dung đã áp dụng 12 chỉ số IBI để đánh giá chất lượng môi trường nước ở cửa sông Ba Lạt [7]

Ở Việt Nam hiện nay, việc sử dụng IBI để đánh giá chất lượng nước ngày càng phổ biến hơn do những ưu điểm và thuận lợi mà chỉ số IBI mang lại

1.5 Một số nét khái quát về khu vực nghiên cứu

1.5.1 Điều kiện tự nhiên

1.5.1.1 Vị trí địa lý

Hồ chứa Đồng Mô - Ngải Sơn được xây dựng năm 1966, với diện tích là 1.260

ha Trong hồ có 21 đảo lớn nhỏ do các đồi bị ngăn cách khi khu vực vùng hồ ngập nước

Phía Bắc hồ thuộc địa phận xã Kim Sơn, thị xã Sơn Tây

Phía Đông hồ thuộc địa phận 2 xã: Sơn Đông và Cổ Đông, thị xã Sơn Tây Phía Nam hồ thuộc địa phận xã Cổ Đông, thị xã Sơn Tây

Phía Tây một phần thuộc địa phận xã Cổ Đông, thị xã Sơn Tây, nhưng phần nhiều thuộc 2 xã Yên Bài và Vân Hoà, huyện Ba Vì [14]

1.5.1.2 Địa hình

Do khu vực hồ Đồng Mô - Ngải Sơn nằm ở phía Đông dưới chân dãy núi Ba Vì

và thuộc địa hình vùng núi Ba Vì nên nhìn chung toàn khu vực có độ cao dưới 100m

so với mặt nước biển, trừ đồi Vải cao 113 m Đây là quả đồi cao và lớn nhất vùng thuộc địa phận xã Kim Sơn Địa hình toàn vùng chủ yếu là các gò đồi có dạng bát úp Chính do dạng cấu trúc địa hình này mà khi hồ tích nước đã để lại trong lòng hồ 21 đảo lớn nhỏ, còn bao xung quanh hồ là những dãy đồi đất nhấp nhô, tuy tất cả chúng đều thấp

Mặt khác, do xâm thực của các dòng nước mặt chảy từ trên núi Tản Viên (Ba Vì) xuống mạnh trong mùa mưa mà vùng đồi này đã bị cắt xẻ ra nhiều khe sâu tạo nên các suối lớn, nhỏ và sông chảy vào hồ Đồng Mô - Ngải Sơn như suối Muỗi, sông Cò

Chính sườn phía Đông và Đông Nam của dãy núi Tản Viên là nơi khởi nguồn của hệ thống sinh thuỷ cho hồ Đồng Mô - Ngải Sơn [14]

1.5.1.3 Địa chất, thổ nhưỡng

Địa chất của khu vực hồ Đồng Mô - Ngải Sơn thuộc địa chất vùng núi Ba Vì,

có từ pha uốn nếp Hercynian cách ngày nay trên 200 triệu năm, thuộc thời kỳ cuối đại Cổ sinh (Paleozoic) và thuộc kỷ Péc mi (Permian) - thượng (P2) [14]

Trong vùng có các loại đá và đất sau: đá Phiến Vôi, đá Phiến Silic Nhiều nơi

có Bauxite và than đá được phủ lên một lớp magma thành phần mafic, phần nhiều là

đá Porphyrit màu xanh lá cây do một số núi lửa phân bố ở vùng giáp ranh gĩưa hai tỉnh Hoà Bình và Hà Tây đem lại [14]

1.5.1.4 Khí hậu, thủy văn

Nhìn chung, khí hậu ở vùng hồ Đồng Mô - Ngải Sơn mang tính chất đặc trưng của khí hậu đồng bằng Bắc Bộ là nóng lắm, mưa nhiều Tuy nhiên, với địa hình phức tạp của vùng gò đồi nằm dưới chân dãy núi Ba Vì, nên khí hậu vùng này còn mang tính chất riêng biệt của nó Vì sự biến động thất thường của khí hậu, nên trong mùa đông, ngay trong tháng lạnh nhất vẫn có năm gặp những ngày nóng nực, với nhiệt độ lên tới 25 0 C - 26 0 C hay ngay trong mùa đông, cũng có năm đổ mưa rào kèm theo sấm sét với lượng mưa khoảng 20-30 mm/ ngày

Theo số liệu của trạm khí tượng Thuỷ văn Sơn Tây thì nhiệt độ trung bình, tối cao và tối thấp trong năm của khu vực được thể hiện ở bảng 4:

Bảng 4 Nhiệt độ trung bình, tối cao và tối thấp trong năm [14]

Đơn vị tính: 00C

Theo số liệu của trạm khí tượng Thuỷ văn Sơn Tây, độ ẩm trung bình và tối cao, tối thấp trong năm của khu vực, thể hiện ở bảng 5

Bảng 5 Độ ẩm tương đối các tháng trong năm [14]

trong năm từ 130 - 140 ngày Theo Trạm khí tượng thuỷ văn Sơn Tây, lượng mưa trung bình và số ngày mưa trong các tháng ở khu vực được thể hiện ở bảng 6

Bảng 6: Lượng mưa trung bình và số ngày mưa trong các tháng [14]

Bảng 7 Tỷ lệ các hướng gió (%) và tốc độ gió trung bình (m/s) [14]

1.5.2 Điều kiện Kinh tế - Xã hội

1.5.2.1 Dân cư và lao động

Theo thống kê của địa phương, mật độ dân trung bình toàn khu vực là 436 người/km2; xã có mật độ dân lớn nhất là xã Sơn Đông: 542 người/ km2, thấp nhất là xã Kim Sơn: 370 người /km2

Nghề nghiệp chính của người dân ở 3 xã có hồ Đồng Mô – Ngải Sơn tập trung trên địa bàn (Kim Sơn, Sơn Đông, Cổ Đông) là sản xuất nông nghiệp Theo số liệu thống kê, xã Kim Sơn có 3.899 người làm nông nghiệp, chiếm 71,9% tổng số dân toàn

xã, thuộc 817 hộ sản xuất nông nghiệp, chiếm 65,26% tổng số hộ toàn xã Xã Sơn Đông có 3.388 người làm nông nghiệp, chiếm 73,6% tổng số dân toàn xã, thuộc 1.217

hộ sản xuất nông nghiệp, chiếm 61,65% tổng số hộ toàn xã Xã Cổ Đông có 6.432 người làm nông nghiệp, chiếm 68,14% tổng số dân toàn xã, thuộc 918 hộ sản xuất nông nghiệp, chiếm 38,86% tổng số hộ toàn xã [14]

1.5.2.2 Kinh tế

Về kinh tế của 3 xã quanh hồ chứa và có hồ Đồng Mô – Ngải Sơn tập trung trên địa bàn (Kim Sơn, Sơn Đông, Cổ Đông) trong các năm gần đây đã có những thay đổi theo xu hướng phát triển, mức sống người dân ngày càng được cải thiện rõ rệt Thực trạng phát triển kinh tế được đánh giá theo các ngành kinh tế cụ thể như sau:

- Ngành trồng trọt:

+ Xã Cổ Đông: Kinh tế đã tăng trưởng đáng kể, đặc biệt là sản xuất nông nghiệp Các hoạt động dịch vụ sản xuất, khuyến nông được đẩy mạnh gắn với sự chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo hướng sản xuất hàng hoá Những tiến bộ khoa học kỹ thuật, đặc biệt về giống, được áp dụng ngày càng phổ biến đã góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất và hiệu quả sử dụng đất Năng suất cây trồng đã tăng lên đáng kể

+ Xã Kim Sơn: Với việc thực hiện cơ chế mới và việc giao đất ổn định, lâu dài nên năng suất lúa đã tăng so với trước đây Bên cạnh lúa, ngô là chủ yếu, còn trồng lạc, đậu tương, khoai lang và đã có sự đầu tư theo hướng sản xuất hàng hoá Tổng sản lượng lương thực quy thóc cũng tăng so với trước

+ Xã Sơn Đông: Sản xuất lương thực đã từng bước được đầu tư thâm canh và ngày càng khẳng định vị trí hàng đầu trong cơ cấu ngành trồng trọt ở xã Các giống mới năng suất cao bước đầu đã thể hiện sự ưu thế trong cơ cấu cây trồng, góp phần nâng cao sản lượng lương thực Ngoài các cây lương thực chính như ngô, lúa, khoai, sắn thì các cây công nghiệp ngắn ngày cũng đã góp phần đáng kể vào giá trị tổng sản phẩm của ngành trồng trọt

- Ngành chăn nuôi:

+Xã Cổ Đông: Những năm gần đây, chăn nuôi gia súc gia cầm phát triển theo

xu hướng tập trung, tạo nên sự phân công đến từng hộ để có lao động chăn nuôi chuyên, với chu kỳ sản xuất ngắn, quay vòng vốn nhanh Gia súc chủ yếu nuôi trâu,

bò và đàn lợn theo hộ gia đình

+ Xã Kim Sơn: Bên cạnh nuôi trâu bò lấy ức kéo và lấy thịt, còn phát triển nuôi

bò sữa Tổng đàn lợn, đàn gia cầm tăng nhanh Nhìn chung, chăn nuôi đã phát triển mạnh theo hướng sản xuất hàng hoá với việc áp dụng các biện pháp khoa học kỹ thuật vào chăn nuôi

+ Xã Sơn Đông: Trong những năm gần đây, đàn gia súc và gia cầm ngày càng được phát triển dưới các mô hình kinh tế trang trại, có sự áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật Công tác tiêm chủng phòng chống dịch bệnh đã được chú ý nên hầu như không xảy ra dịch bệnh gia súc, gia cầm trong những năm gần đây

- Ngành tiểu thủ công nghiệp, thương mại và dịch vụ:

+ Xã Cổ Đông: Bên cạnh trồng trọt, chăn nuôi, ở xã Cổ Đông còn một số ngành nghề khác như: sản xuất gạch, vôi nhằm tạo công ăn việc làm tại chỗ cho lao động nông nhàn, tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có tại địa phương Tuy nhiên, sản xuất chỉ ở mức hộ gia đình, mang tính cá nhân mà chưa có quy hoạch tập trung Với đặc thù là xã có nhiều cơ quan, đơn vị đóng trên địa bàn và có khu du lịch Đồng Mô nên đây là địa phương có điều kiện thuận lợi để phát triển thương mại, kinh doanh dịch vụ, đặc biệt là dịch vụ nhà ở, khách sạn và buôn bán

+ Xã Kim Sơn: Giá trị từ sản phẩm của ngành kinh tế này mang lại cho địa phương một nguồn thu tương đối cao, chiếm tỷ lệ 33% tổng sản phẩm thu nhập quốc

dân của xã Tuy nhiên, cũng như tình trạng chung trong vùng, các hoạt động sản xuất chỉ dừng ở quy mô hộ gia đình, với tính tự phát phục vụ nhu cầu tại chỗ của địa phương, chưa trở thành sản xuất hàng hoá theo hướng tập trung

+ Xã Sơn Đông: Tập trung vào các hộ gia đình ở dọc theo trục đường quốc lộ

và tỉnh lộ, do tận dụng được vị trí để làm các dịch vụ buôn bán tại chỗ, phục vụ nhu cầu của địa phương và các vùng phụ cận Các loại hình dịch vụ chủ yếu là: hàn xì, máy khâu, mộc, nề, xay xát Tuy chưa có qui mô lớn theo hướng tập trung, xuất phát

từ hộ gia đình và cá nhân nhưng nó đang phát triển mạnh, đạt hiệu quả kinh tế cao Ngoài ra, xã cũng thuộc địa bàn có khu du lịch Đồng Mô nên cũng đã thu hút được một số lớn lao động của xã tham gia dịch vụ, giải quyết công ăn việc làm và thu nhập cho người dân [14]

1.5.3 Tài nguyên động, thực vật

Vùng hồ Đồng Mô có sự đa dạng về thành phần động vật và thực vật Thành phần loài động vật nổi xác định được 60 loài, trong đó nhóm Giáp xác Râu ngành có

số lượng loài cao nhất Động vật đáy hồ Đồng Mô là 39 loài, trong đó nhóm thân mềm Trai, Hến, Ốc có số loài cao hơn cả Tiếp đến là nhóm thân mềm Chân bụng, nhóm Giáp xác Crusstacea và cuối cùng là nhóm côn trùng nước Hệ động vật có xương sống có 128 loài thuộc các lớp Thú (Mammalia), Chim (Aves); Bò sát (Reptilia); Lưỡng cư (Amphibia)

Thành phần các nhóm thực vật nổi hồ Đồng Mô khá đa dạng và phong phú, đa phần là các nhóm phổ biến, thường gặp tại các dạng thủy vực trên toàn lãnh thổ Việt Nam với 83 loài, trong đó nhóm tảo Silic có mật độ cao nhất Hệ thực vật bậc cao có

394 loài thuộc 281 chi, 89 họ của 3 ngành thực vật bậc cao có mạch, bao gồm cây ăn quả như vải, xoài, cam, bưởi, hồng, sấu, trám…; các cây lấy gỗ như xoan, xà cừ, bạch đàn, keo; các cây dùng cho xây dựng như mây, tre, song, nứa, hóp, vầu, mai…Đặc biệt, trong số 345 loài cây có ích chiếm phần lớn là cây thuốc [14]

CHƯƠNG 2 THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

2.1.1 Thời gian nghiên cứu

Thời gian thực hiện nghiên cứu từ tháng 01 năm 2013 đến tháng 9 năm 2013, bao gồm mùa nước cạn và mùa nước lớn (mùa mưa) với 6 đợt khảo sát thực địa: Mùa cạn:

2.1.2 Địa điểm nghiên cứu

Tiến hành nghiên cứu và thu mẫu tại các điểm khác nhau thuộc vùng hồ chứa Đồng Mô- Ngải Sơn (hình 2)

Hình 2 Khu vực hồ chứa Đồng Mô – Ngải Sơn 2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp kế thừa

Thu thập tài liệu liên quan đến vấn đề nghiên cứu như:

- Đa dạng sinh học và vai trò của đa dạng sinh học cá trong hệ sinh thái nước

- Tài liệu về các yếu tố thủy lí, thủy hóa của hồ

- Các tài liệu, công trình nghiên cứu về ĐDSH tại khu vực nghiên cứu từ trước đến nay

- Phân tích, hệ thống hóa các thông tin thu thập từ các tài liệu, để kế thừa, phát triển và bổ sung so với các nghiên cứu trước

2.2.2 Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa

2.2.2.1 Nguyên tắc thu mẫu

- Thu mẫu vào 2 mùa khác nhau trong năm, các thời gian khác nhau trong ngày

- Thu mẫu bằng tất cả các phương tiện đánh bắt (chài, lưới nhiều cỡ mắt lưới, đơm, đó…)

- Thu mẫu tất cả các loài cá đã bắt gặp; chụp ảnh những loài cá nuôi phổ biến có kích thước lớn

- Mẫu còn được thu mua tại các khu vực tập kết cá xung quanh hồ; thu mua của người dân địa phương đánh bắt ở hồ

2.2.2.2 Cách thu, ghi nhãn mẫu, xử lí và bảo quản mẫu

- Định hình mẫu:

+ Bước 1: Dùng kim, panh kẹp kéo từng vây căng hết cỡ, xòe đều, dùng tăm bông hoặc kéo kẹp bông nhúng dung dịch formalin 37 -40% bôi vào gốc và toàn bộ vây nhiều lần Sau khoảng 3-5 phút, vây cứng, xòe đều, hiện rõ các tia vây, dùng khăn vải ép đứng và lau khô vây

+ Bước 2: Xử lí thân và nội tạng đảm bảo cá cứng đều, thân thẳng, không nhăn, không mất vây Sau đó ngâm vật mẫu vào dung dịch định hình formalin 5-8%

2.2.2.3 Phương pháp điều tra phỏng vấn

Điều tra người dân chuyên đánh bắt cá trong hồ các thông tin: Sự có mặt của loài cá, thông tin về nơi ở, thức ăn, mùa sinh sản, giá trị kinh tế, kích thước cá, số lượng đánh bắt được nhiều hay ít, độ sâu đánh bắt, tần suất xuất hiện các loài cá ở các mùa khác nhau trong năm

+ Đặt câu hỏi mở để người dân dẫn ra các loài cá mà họ thấy có ở khu vực + Xác nhận sự có mặt của loài cá qua hình ảnh, tranh vẽ mô tả

2.2.3 Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm

2.2.3.1 Phương pháp phân tích mẫu

Tiến hành phân tích mẫu theo các chỉ tiêu hình thái, được trình bày ở bảng 8

Bảng 8 Một số chỉ tiêu dùng trong định loại [18]

- Các số đo tính bằng mm và số đếm

Chiều dài toàn thân cá: L Số râu hàm trên

Chiều dài trừ vây đuôi: Lo Số râu hàm dưới

Chiều dài mõm: P Số lượng tia vây lưng: D

Đường kính mắt: O Số lượng tia vây hậu môn: A

Khoảng cách giữa hai ổ mắt: OO Số lượng tia vây ngực: P

Chiều cao lớn nhất của thân: H Số lượng tia vây đuôi: C

Chiều cao nhỏ nhất của thân: h Số vảy đường bên: L.l

Khoảng cách trước vây lưng: DA Số vảy dọc thân: Sq

Khoảng cách từ vây lưng đến đuôi: DB Số vảy dọc cán đuôi

Khoảng cách trước vây hậu môn: Y Số vảy trước vây lưng

Khoảng cách trước vây bụng: (z) số lược mang cung mang I

Chiều dài gốc vây lưng: (DI) Công thức răng hầu

Chiều dài gốc vây hậu môn: (AI) Số lượng đốt sống

- Các dấu hiệu hình thái khác: Hình dạng đầu, thân; Hình dạng và vị trí các vây, viền ngoài vây lưng, viền vây đuôi, hình dạng đường bên, cấu tạo vẩy, màu sắc và hoa văn của cá; tia vây cứng, mềm; có răng cưa, trơn: có vây mỡ hoặc không có

- Các đặc điểm sinh học: tập tính sống, sinh trưởng, dinh dưỡng, sinh sản, di cư

- Các đặc điểm phân bố, vùng phân bố

2.2.3.2 Phương pháp định loại

- Các bước định loại :

+ Sơ bộ phân nhóm theo hình thái dựa vào đặc điểm hình thái ngoài theo hướng dẫn của I.F.Pravdin, 1973 [18]

- Quy tắc định loại: Định loại cá chủ yếu dựa vào đặc điểm hình thái ngoài theo: + “Định loại cá nước ngọt các tỉnh phía Bắc Việt Nam” của Mai Đình Yên,

1978 [29]

+ “Cá nước ngọt Việt Nam” tập 1 của Nguyễn Văn Hảo và Ngô Sỹ Vân, 2001[8]

+ “Cá nước ngọt Việt Nam” tập 2,3 của Nguyễn Văn Hảo, 2005 [9]

+ “Fish of the Cambodian Mekong” của Rainboth.W.J, 1996 [44]

+ “Fresh fish of Northern Viet Nam” của Maurice Kottelat, 2001[41]

- Danh sách các loài cá xác định được sắp xếp theo hệ thống phân loại Eschmeyer, 1998 [35]

2.2.4 Cơ sở đánh giá môi trường nước theo phương pháp thủy lí hóa

- Các chỉ tiêu thủy lý nhiệt độ, độ dẫn, độ đục, độ muối, pH và DO được đo trực tiếp tại hồ Đồng Mô – Ngải Sơn bằng máy TOA, ngày 20 tháng 9 năm 2013

- Các chỉ tiêu thủy lý hóa: COD, BOD5, NO2-, NO3- , NH4 -, SO4-, PO4 3- , Zn, Cu,

Fe được tham khảo số liệu theo tài liệu “Điều tra đánh giá tổng hợp về đa dạng sinh học thành phố Hà Nội năm 2012”[14]

- Đánh giá chất lượng nước dựa vào quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt, QCVN 08/2008/ Bộ Tài nguyên và Môi trường

2.2.5 Phương pháp dùng chỉ số tổ hợp sinh học dựa trên quần xã cá để đánh giá chất lượng môi trường nước

- Phương pháp này sử dụng ma trận 12 chỉ số của James R.Karr, 1981 [36]: + Tổng số loài cá

+ Số loài cá đáy, gần đáy